Kontrolliertes Gasnitrieren von Eisenwerkstoffen - Stange Elektronik ...

42. Nitrierverhalten von Bauteilen - Nitrierbarkeit von EisenwerkstoffenDie durch das Nitrieren verursachte Veränderung der Bauteileigenschaften wirdhauptsächlich bestimmt durch die Wechselwirkung zwischen dem Bauteil, demWirkmedium und der Operationsenergie, beim Gasnitrieren konkret durch die Zusammensetzungdes Reaktionsgases und die Temperatur beim Anwärmen, Haltenund Abkühlen. Bezugsbasis für die Wertung dieser Einflussfaktoren ist das zu erzielendeNitrierergebnis. Hier ist in Analogie zu anderen Wärmebehandlungsverfahreneine begriffliche Trennung zwischen der Gesamtheit der beim Nitrieren auftretendenWirkung und der Nitrierbarkeit, d. h. der Reaktion des Werkstoffs gemessen an derZielfunktion des Nitrierens, notwendig.Unter dem Nitrierverhalten wird die Gesamtheit der während des Nitrierens auftretendenZustandsänderungen am Bauteil in Abhängigkeit von technologischen sowiewerkstoff- und bauteilspezifischen Einflussgrößen verstanden. Die Zielfunktion derNitrierung besteht in der Erzeugung nitridhaltiger Randschichten mit einem definiertenAufbau. Ausgehend davon kann die Nitrierbarkeit definiert werden als„das Ansprechen eines Eisenwerkstoffes auf das Nitrieren, gekennzeichnetdurch die Veränderung des stofflichen und strukturellen Aufbaues der Randschichtin Abhängigkeit von den Nitrierbedingungen“.Sie kennzeichnet damit als Fertigungseigenschaft die Reaktion eines Eisenwerkstoffsauf definierte Nitrierbedingungen. Ausgehend von dieser Definition ist dieKennzeichnung der Nitrierbarkeit und die quantitative Beschreibung des Aufbauesnitrierter Randschichten als Einheit zu betrachten. Die Beschreibung des Gefügesder Randschicht erfolgt durch Angaben zum Aufbau und zur Dicke der Nitrierschicht(Nitriertiefe), unterteilt nach Verbindungs- und Ausscheidungsschicht. Sie wird ergänztdurch die Charakterisierung des Porensaums und Angaben zur Zusammensetzungund Verteilung von zweiten Phasen. Die dafür notwendigen Einzelheiten imSchichtaufbau werden durch die Anwendung verschiedener Ätzmittel bzw. optischerKontrastierungsverfahren erkennbar.Ausgehend von den im Abschnitt 1 erläuterten Beziehungen zwischen dem Schichtaufbauund den Eigenschaften erfordert eine beanspruchungsgerechte Kennzeichnungder Ausscheidungsschicht Angaben zur Gesamttiefe der Verfestigung (Nitrierhärtetiefe),zur maximalen Randfestigkeit (Randhärte), zur Verfestigung (Härtesteigerung)und zur Tiefe des stark verfestigten Randbereichs (Tiefe der Randhärte) sowiezur Eigenspannungsverteilung.